● 摘要
目前，国内、外对切削功率的优化研究，大部分是以提高切削效率为优化目标，在不改变刀具轨迹的前提下，对切削进给速度的优化。本文最大的创新点是提出了一种以平滑切削功率为目标对切削深度进行优化的方法。
在数控加工过程中，当刀具的轴线切削深度骤然增加或切屑厚度急剧变化时，有可能会导致刀具瞬间铣削力急剧增大，机床和刀具的振动幅度增加，这样不仅会降低零件或产品的加工精度，还会降低机床和刀具的使用寿命。因此，机床主轴输出功率的平滑研究具有十分重要的理论意义和经济效益。
本文以三轴数控铣床为研究对象，对数控加工中的切削参数进行二次优化，即切削深度的分层优化研究，最终获得了能够稳定加工的数控程序。
针对粗加工中刀具轨迹的分层研究，文章主要做了以下几个方面的研究工作：
对优化进给速度后的NC代码格式的校对
文章是在对给定的NC代码的进给速度进行优化不能达到平滑要求的情况下，对切削参数进行的二次优化研究。因此，刀具轨迹分层优化的优化对象为优化进给速度后的NC代码。优化进给速度后的数控代码中难免会存在一些人为因素或格式、语法方面的错误，因此，在对数控程序进行分层处理时，需要先对其进行校对，保证数控程序的可用性与正确性是分层优化研究的前提条件。
基于NC代码的刀具加工路径的反求、分类与标记
提供了一种从NC代码到加工路径映射并将加工路径分类与标记的方法。本文通过给定的数控加工代码反求出加工过程中刀具的加工路径，并基于数控加工路径的特点，将求得的加工路径划分成20种类型并标记。
基于刀具路径分类情况的切削深度分层研究
文章根据数控加工的特点以及分层处理的技术需求，将刀具轨迹的分层处理分为5种情况并依据其本身特点进行分层优化研究。上文中将加工路径划分为20种类型，在此将这20种类型归到以上这5种情况中。
基于VERICUT软件分层优化后的刀具轨迹干涉检测
由于文章对刀具的切削轨迹进行了优化，因此，分层优化后的刀具轨迹干涉检测是十分必要的。本文利用VERICUT软件，对分层后的刀具轨迹进行模拟仿真并进行干涉检测。